CN207473390U - 双层切纸机用的电控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双层切纸机用的电控系统，包括PLC控制单元、变频器以及切刀电机M1，变频器连接至PLC控制单元的牵引电机管脚Y9处，所述变频器连接有牵引电机M3，通过牵引电机M3执行上料工序；所述PLC控制单元还连接有切刀电机驱动芯片和拉料电机驱动芯片，切刀电机驱动芯片连接至PLC控制单元的切刀平行步进方向管脚Y1和切刀平行步进脱机管脚Y4，所述切刀电机驱动芯片通过PLC控制单元驱动切刀电机M1执行切割工序；所述拉料电机驱动芯片连接至PLC控制单元的拉料平行步进脉冲管脚Y2、拉料平行步方向管脚Y3以及拉料平行步进脱机管脚Y5，所述拉料电机驱动芯片通过PLC控制单元驱动拉料电机M2执行拉料工序。通过本实用新型可以精确完成双层纸张的切割工序。

Description

双层切纸机用的电控系统

技术领域

本实用新型涉及切纸机的技术领域，更具体地说，涉及一种双层切纸机用的电控系统。

背景技术

电气行业生产的配电箱完全按照客户的要求进行个性化定制，因此无法进行设计统一的包装方式。目前市面上流行泡泡纸宽度为1300-1400mm，直径为500mm，单层瓦楞纸宽度为1300mm，直径为500mm。目前市面上只提供单一剪切瓦楞纸或者泡泡纸的横切机机器，而同时剪切两种不同材质的横切机目前还没有成型的机器设备，如何设计和制造一台同时剪切泡泡纸和瓦楞纸的机器装置，是本领域技术人员研究的目的之一，而如何设计一套与该装置配套的电控系统是也是本领域技术人员重点研究的方向。目前对于瓦楞纸的切割控制系统是国外的通用机床控制器,因此控制系统不具有开放性,很难在此基础上进行二次开发,无法进行不同纸张的切割，如泡沫纸和瓦楞纸的切割。随着信息技术产业的不断发展和工业自动化程度不断的提高和产业的不断升级、触摸屏、运动控制单元的应用变得越来越普遍,对瓦楞纸切割机的改造和技术更新、对其运动控制系统的研究成为必然。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种双层切纸机用的电控系统，从而精确控制双层切纸机的切割工序，提高工作效率。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实施例一种双层切纸机用的电控系统，包括PLC控制单元、变频器以及切刀电机M1，所述变频器连接至PLC控制单元的牵引电机管脚Y9处，所述变频器连接有牵引电机M3，通过牵引电机M3执行上料工序；所述PLC控制单元还连接有切刀电机驱动芯片和拉料电机驱动芯片，所述切刀电机驱动芯片连接至PLC控制单元的切刀平行步进方向管脚Y1和切刀平行步进脱机管脚Y4，所述切刀电机驱动芯片通过PLC控制单元驱动切刀电机M1执行切割工序；所述拉料电机驱动芯片连接至PLC控制单元的拉料平行步进脉冲管脚Y2、拉料平行步方向管脚Y3以及拉料平行步进脱机管脚Y5，所述拉料电机驱动芯片通过PLC控制单元驱动拉料电机M2执行拉料工序。

作为优选的技术方案，所述牵引电机M3连接有继电器KM，继电器KM连接至PLC控制单元的切刀管脚Y6。

作为优选的技术方案，所述PLC控制单元连接有24V直流电源模块和48V直流电源模块，所述24V直流电源模块为切刀电机M1；所述48V直流电源模块为拉料电机M2供电。

作为优选的技术方案，所述24V直流模块还连接有5V降压模块，将24V直流电降压为5V直流电源模块，所述5V直流电源模块为切刀电机驱动芯片和拉料电机驱动芯片供电。

作为优选的技术方案，所述PLC控制单元还连接有多个开关，所述多个开关包括切刀左限位开关SB1、切刀右限位开关SQ1、拉料前限位开关SQ2、拉料后限位开关SQ3以及紧急停止开关SQ4。

作为优选的技术方案，所述PLC控制单元还连接有用于人机交互的触摸屏。

作为优选的技术方案，所述变频器连接有第一熔断器FU1，所述PLC控制单元连接有第二熔断器FU2。

作为优选的技术方案，所述48V直流电源模块的正电极输出端连接有第三熔断器FU3。

作为优选的技术方案，所述PLC控制单元采用OMRON CS1G系列可编程控制器PLC。

作为优选的技术方案，所述变频器采用三相交流变频器。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型的电控系统主要通过PLC控制系统完成，可以精确实现泡沫纸和瓦楞纸的同时切割，将不同的材料同时切割，不仅大大提高了工作效率，也提高了切割的精确度。

2、本实用新型通过变频器，可以实现不同的电机驱动，包括切割机的驱动电机、切割电机等，从而保障切割工序的有序进行。

3、本实用新型提供24V和48V的电源模块，通过不同的电源控制相应的部分，提供切割工序的精确性。

附图说明

图1是本实用新型的电控系统原理图；

图2是本实用新型PLC控制系统的电路原理图；

图3是本实用新型变频器的电路原理图；

图4(a)和图4(b)分别是本实用新型切割电机和驱动电机的示意图；

图5(a)和图5(b)分别是本实用新型5V降压模块和48V降压模块的示意图。

图6是本实用新型横切机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图6所示，本实施例的一种双层片材横切机，如图6所示，包括支架1、放料机构a、牵引机构b、切割机构c和收料斗d，按照片材的输送方向，放料机构、牵引机构、切割机构和收料斗依次设于支架上；切割机构包括前夹组件、后夹组件、横切导向组件和圆刀组件，前夹组件安装于支架上，后夹组件安装于收料斗上且沿片材输送方向在收料斗上进行往复移动，横切导向组件设于前夹组件的上方，圆刀组件设于横切导向组件上并沿横切导向组件进行往复移动。

其中，各主要机构的具体结构如下：

放料机构包括第一放料组件、第二放料组件、第一导向辊、第二导向辊和第一立式装配柜2，第一放料组件、第二放料组件和第一立式装配柜分别设于支架上，第一立式装配柜上部分别设有第一导向辊和第二导向辊；第一立式装配柜内设有控制器，第一导向辊的一侧设有第一探头，第二导向辊的一侧设有第二探头，第一放料组件底部设有第一纠偏电机，第二放料组件底部设有第二纠偏电机，第一探头、第二探头、第一纠偏电机和第二纠偏电机分别与控制器连接。

第一放料组件的底部两侧还分别设有第一滑块，第一滑块下方对应的支架上设有第一放料架导轨，第一放料架导轨与第一丝杆相平行设置；第一丝杆带动第一放料组件移动时，第一滑块沿第一放料架导轨移动，对第一放料组件起导向作用，确保其达到较高的纠偏精度；第二放料组件的底部两侧还分别设有第二滑块，第二滑块下方对应的支架上设有第二放料架导轨，第二放料架导轨与第二丝杆相平行设置。第二丝杆带动第二放料组件移动时，第二滑块沿第二放料架导轨移动，对第二放料组件起导向作用，确保其达到较高的纠偏精度。

牵引机构包括第二立式装配柜3、第一牵引辊组、第二牵引辊组、牵引驱动组件、第一调节气缸和第二调节气缸；第一牵引辊组包括相平行设置的第一主动辊4和第一从动辊5，第二牵引辊组包括相平行设置的第二主动辊6和第二从动辊7，第一主动辊、第一从动辊、第二主动辊和第二从动辊的两端分别设于第二立式装配柜上，第一主动辊和第二主动辊分别与牵引驱动组件连接，第一从动辊的一端设有第一调节气缸，第二从动辊的一端设有第二调节气缸。牵引机构中，第二立式装配柜固定于支架上，第一牵引辊组、第二牵引辊组、牵引驱动组件、第一调节气缸和第二调节气缸分别安装于第二立式装配柜上。

第二立式装配柜与第一从动辊的连接处设有第一长孔，第一调节气缸带动第一从动辊沿第一长孔进行上下移动；第二立式装配柜与第二从动辊的连接处设有第二长孔，第二调节气缸带动第二从动辊沿第二长孔进行上下移动。

牵引驱动组件包括驱动电机、传动轴、五个传动齿轮和四个齿轮带，驱动电机设于第二立式装配柜下部，驱动电机的输出端与传动轴连接；按照动力传动方向，五个传动齿轮为依次分布于第二立式装配柜上的第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮、第四传动齿轮和第五传动齿轮，其中，第一传动齿轮与传动轴的末端连接，第二传动齿轮与第二主动辊的末端连接，第五传动齿轮与第一主动辊的末端连接；相邻的两个传动齿轮之间通过一个齿轮带连接。

为了进一步保证瓦楞纸和泡泡纸向前输送的同步性，第一主动辊、第一从动辊、第二主动辊和第二从动辊的表面均设有麻花纹胶皮层。但该情况下，对瓦楞纸和泡泡纸的表面容易造成磨损，因此该结构适合瓦楞纸和泡泡纸表面质量要求不高的情况使用。

支架上还设有第三立式装配柜8，第三立式装配柜的上部设有预留杆。预留杆与牵引机构中的各传动辊(包括第一主动辊、第一从动辊、第二主动辊和第二从动辊)相平行设置，其作用是保证牵引装置对瓦楞纸和泡泡纸的牵引及后续切割能顺畅完成。

如图1-图3所示，针对上述的切纸机，本实施例双层切纸机用的电控系统，包括PLC控制单元、变频器以及切刀电机M1，所述变频器连接至PLC控制单元的牵引电机管脚Y9处，所述变频器连接有牵引电机M3，通过牵引电机M3执行上料工序；如图4(a)、图4(b)所示，所述PLC控制单元还连接有切刀电机驱动芯片和拉料电机驱动芯片，所述切刀电机驱动芯片连接至PLC控制单元的切刀平行步进方向管脚Y1和切刀平行步进脱机管脚Y4，所述切刀电机驱动芯片通过PLC控制单元驱动切刀电机M1执行切割工序；所述拉料电机驱动芯片连接至PLC控制单元的拉料平行步进脉冲管脚Y2、拉料平行步方向管脚Y3以及拉料平行步进脱机管脚Y5，所述拉料电机驱动芯片通过PLC控制单元驱动拉料电机M2执行拉料工序。本实用新型通过PLC控制单元分别控制切刀电机M1、拉料电机M2、牵引电机M3来完成切割、拉料以及上料工序，形成一条完备的上料切割的生产线。

所述牵引电机M3连接有继电器KM，继电器KM连接至PLC控制单元的切刀管脚Y6；本实施例中选用热继电器，所述热继电器是依靠电流通过发热元时产生的热，使双金属片受热，弯曲而推动机构动作的一种电器，主要用于电动机的过载保护，断相及电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状态的控制。因此选用时，必须了解被保护对象的工作环境，起动情况，负载性质，工作制以及电动机允许的过载能力，保护要遵循的原则：应使热继电器的安秒特性位于电动机的过载特性之中，并尽量可能地接近，甚至重合，以充分发挥电动机的过载能力。

如图5(a)、图5(b)所示，所述PLC控制单元连接有24V直流电源模块和48V直流电源模块，所述24V直流电源模块为切刀电机M1；所述48V直流电源模块为拉料电机M2供电。所述24V直流模块还连接有5V降压模块，将24V直流电降压为5V直流电源模块，所述5V直流电源模块为切刀电机驱动芯片和拉料电机驱动芯片供电。

所述PLC控制单元还连接有多个开关，所述多个开关包括切刀左限位开关SB1、切刀右限位开关SQ1、拉料前限位开关SQ2、拉料后限位开关SQ3以及紧急停止开关SQ4。通过多个限位开关，实现各工序的来回作业，保证生产工序有序的进行。

所述PLC控制单元还连接有用于人机交互的触摸屏。在本系统中,触摸屏主要完成信号输入功能。

所述变频器连接有第一熔断器FU1，所述PLC控制单元连接有第二熔断器FU2。所述48V直流电源模块的正电极输出端连接有第三熔断器FU3。熔断器是低压配电网中的保护元件之一，主要做短路保护用，当通过熔断器的电流大于规定值时，以及自产生的热量使熔体熔化而自动分断电路。在本系统中考虑到电动机的起动条件，按电动机时间长短选择熔体的额定电流。

所述PLC控制单元采用OMRON CS1G系列可编程控制器PLC。PLC作为控制元件，其中将集中于功能控制上。PLC的扫描过程分为三个阶段，即输入阶段、处理阶段和输出阶段。这三个阶段是一个接一个的进行，就像流水线一样,因此也说这三个阶段是分时段完成的。因此为了完成连续性的执行任务,需要按照这样的分时顺序周而复始的运行。这也正是循环扫描工作方式的实质所在。输入阶段的时候,读入输入口的状态,并且把这些输入口的状态存放在输入数据暂存区里面。输入口的状态是在采样极端进行并且得以状态更显的。若是用户程序正在执行，那么即使输入口状态因为传感器的检测改变而改变了,那么在执行的用户程序里依然使用输入暂存区里的内容。直等到下一个周期把这个输入口状态输入数据寄存器。也就是说，用户程序使用的是数据暂存器里的内容,而不是输入口状态的内容。当然这两个内容有极大的关联，但由于采用的是扫描方式，这两种状态会相差整数个周期被程序使用。处理阶段也就是用户程序处理阶段。按照第一个阶段中暂存器里面的状态，顺着用户程序指令的顺序执行,并且把执行的结果放在输出暂存器里。输出阶段就是把处理阶段的结果从输出暂存器输送到各个输入口，供实际执行机构的使用。由此可见，通过PLC来进行控制，可以大大的简化操作流程，提供工作效率。

所述变频器采用三相交流变频器，一般功率较大的交流型变频器用可控硅，并设一个可调频率的装置，使频率在一定范围内可调，用来控制电机的转数，使转数在一定的范围内可调。所述交流变频器首先将交流电变为直流电，然后用电子元件对直流电进行开关，变为交流电，进行驱动牵引电机M3执行上料工序。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.双层切纸机用的电控系统，其特征在于，包括PLC控制单元、变频器以及切刀电机M1，所述变频器连接至PLC控制单元的牵引电机管脚Y9处，所述变频器连接有牵引电机M3，通过牵引电机M3执行上料工序；所述PLC控制单元还连接有切刀电机驱动芯片和拉料电机驱动芯片，所述切刀电机驱动芯片连接至PLC控制单元的切刀平行步进方向管脚Y1和切刀平行步进脱机管脚Y4，所述切刀电机驱动芯片通过PLC控制单元驱动切刀电机M1执行切割工序；所述拉料电机驱动芯片连接至PLC控制单元的拉料平行步进脉冲管脚Y2、拉料平行步方向管脚Y3以及拉料平行步进脱机管脚Y5，所述拉料电机驱动芯片通过PLC控制单元驱动拉料电机M2执行拉料工序。

2.根据权利要求1所述的双层切纸机用的电控系统，其特征在于，所述牵引电机M3连接有继电器KM，继电器KM连接至PLC控制单元的切刀管脚Y6。

3.根据权利要求1所述的双层切纸机用的电控系统，其特征在于，所述PLC控制单元连接有24V直流电源模块和48V直流电源模块，所述24V直流电源模块为切刀电机M1；所述48V直流电源模块为拉料电机M2供电。

4.根据权利要求3所述的双层切纸机用的电控系统，其特征在于，所述24V直流模块还连接有5V降压模块，将24V直流电降压为5V直流电源模块，所述5V直流电源模块为切刀电机驱动芯片和拉料电机驱动芯片供电。

5.根据权利要求1所述的双层切纸机用的电控系统，其特征在于，所述PLC控制单元还连接有多个开关，所述多个开关包括切刀左限位开关SB1、切刀右限位开关SQ1、拉料前限位开关SQ2、拉料后限位开关SQ3以及紧急停止开关SQ4。

6.根据权利要求1所述的双层切纸机用的电控系统，其特征在于，所述PLC控制单元还连接有用于人机交互的触摸屏。

7.根据权利要求1所述的双层切纸机用的电控系统，其特征在于，所述变频器连接有第一熔断器FU1，所述PLC控制单元连接有第二熔断器FU2。

8.根据权利要求3所述的双层切纸机用的电控系统，其特征在于，所述48V直流电源模块的正电极输出端连接有第三熔断器FU3。

9.根据权利要求1所述的双层切纸机用的电控系统，其特征在于，所述PLC控制单元采用OMRON CS1G系列可编程控制器PLC。

10.根据权利要求1所述的双层切纸机用的电控系统，其特征在于，所述变频器采用三相交流变频器。